3d печать
20 сентября 2022
Фото: freepik.com

Обратное проектирование – спасение во время ограничений

Россия и раньше сталкивалась с различными экономическими сложностями. Но именно сейчас, при отсутствии своей базы оборудования, ждать помощи извне уже не получится, нужно всерьёз браться за импортозамещение. Компонентов, которые раньше закупались за рубежом, в стране нет, оборудования тоже, а производство останавливать нельзя. В ход пошли разные меры: теневые закупки, проработка отношений с дружественными странами, — но всегда лучше надеяться на свои силы. Как же развивается реверс-инжиниринг в рамках импортозамещения?

«Если импортозамещение — это основа развития промышленности, то реверс-инжиниринг — это драйвер. Даже можно говорить о том, что импортозамещение невозможно без реверс-инжиниринга. Если мы в полной мере овладеем технологиями обратного проектирования, то сможем на месте производить то, что раньше покупали за рубежом», — заявил генеральный директор ООО «Инжиниринговая компания «Комплекс КАД» Дмитрий Калеев.

Обратное проектирование — технология, которая привлекает внимание всех сторон, участвующих в развитии российской промышленности: государства, научных институтов, производителей оборудования. И это обосновано, в том числе благодаря опыту Китая, который с помощью реверса способен воссоздать практически любой товар. Правда, не будем забывать, что правительство Поднебесной сначала создало все условия, чтобы европейские и американские компании открыли на территории Китая свои производства и поделились технологиями.

3d изделие
Фото: freepik.com

Ключевую роль в развитии реверсивного производства в промышленности играют аддитивные технологии. Г-н Калеев объяснил: чтобы заменить товар, его нужно произвести в России, а без конструкторской документации это сделать сложно. В целом процесс долгий и утомительный, со слов эксперта, он схож с повторным изобретением велосипеда — это нелогично. Поэтому лучше выполнить обратное проектирование. Кроме того, в ходе реверс-инжиниринга объект можно не только скопировать, но и улучшить. В пример снова приведём велосипед, который в течение долгих лет не просто повторяли, а совершенствовали.

По словам экспертов, технология помогает получать новые образцы, используя самые передовые технологии металлообработки: аддитивные решения с применением 3D-сканеров и принтеров, новых материалов и способов печати. Процесс копирования становится быстрее и снижает стоимость изделий относительно закупок за рубежом.

«Помимо видимых и всегда обсуждаемых достоинств аддитивных технологий, они экономят время, а этот ресурс сейчас действительно очень важен для российской экономики», — убеждён генеральный директор ООО «НПО «3Д-интеграция» Михаил Родин.

Государственный переполох

Непосредственное участие в развитии данного направления принимает Минпромторг. В интересах правительства не допустить очередного провала импортозамещения, поэтому работу ведут по всем фронтам — по словам чиновников, конечно. Заместитель министра промышленности и торговли Российской Федерации Михаил Иванов утверждает: теперь решения уж точно должны быть быстрыми и эффективными, а для этого нужно сплотить учёных, специалистов и руководителей предприятий для выполнения общей задачи.

Замминистра, говоря о содействии, ссылается на поддержку развития аддитивных технологий с помощью Постановления № 208, касающегося разработки конструкторских документов для производства комплектующих.

«В рамках этого постановления по проектам, реализуемым в 2022 году, компании могут получить до 100% от доли государственного финансирования. Кроме того, аддитивное оборудование включено в постановление Правительства РФ № 895 по льготным кредитам, со ставкой не более 30% от ключевой ставки Банка России. Обычно она действует один год, но для закупки оборудования и средств производства — три года», — заявил Михаил Иванов.

Три блока развития

Новые постановления — пока поверхностная мера глобальной работы. Законы — это хорошо, но, по словам экспертов, решить нужно множество других, более глубоких проблем.

3d печать
Фото: freepik.com

Соответственно, генеральный директор ГБУ города Москва «Корпорация развития Зеленограда» Владимир Зайцев делит путь к решению проблем на три блока.

Отправной точкой является подготовка кадров. В каждой отрасли основным можно назвать человеческий ресурс: квалифицированные специалисты сегодня во всех отраслях промышленности на вес золота. А в новом направлении, способном сделать российскую промышленность независимой от импорта, их тем более не хватает. Михаил Родин считает, что отечественные инженеры не владеют технологиями реверс-инжиниринга в полной мере.

«Нам действительно нужны кадры, которые умеют работать с аддитивными технологиями и понимают, что такое 3D-печать и как её можно использовать. Должен отметить, что аддитивные технологии входят в группы специальностей и направлений подготовки высшего образования, среди которых строительство, фотоника, приборостроение, машиностроение и ряд других. Это говорит о том, что аддитивные технологии нужны во всех отраслях», — заявил спикер.

Эксперт также добавил, что «Корпорация развития Зеленограда» ведёт подготовку специалистов как по цифровым и аддитивным технологиям, так и по проектированию технологических комплексов. Но практика показывает: понадобится уйма времени, прежде чем специалисты смогут приступить к глобальной работе.

Руководитель Ассоциации развития аддитивных технологий Ольга Оспенникова, в свою очередь, подтвердила, что кадровый потенциал — это одна из ключевых задач на сегодняшний день задач.

«Мы заключили соответствующий договор на базе корпоративной академии «Росатома», согласно которому будет создана доступная образовательная программа. Будет проводиться пилотное обучение, а после сформируются и группы. Планируется, что происходить это будет не только на базе корпоративной академии «Росатома», но и с привлечением ведущих вузов страны», — утверждает г-жа Оспенникова.

Порошок для аддитивной печати
Фото: freepik.com

Во второй блок входят наука и исследования в области аддитивных технологий. В развитие этого направления ГБУ города Москвы тоже вносит свой вклад. На базе учреждения организован ряд конкурсов, в которых могут участвовать любые организации, не только государственные. Они представляют свои проекты развития как фундаментальных, так и прикладных сторон науки, реализация которых может способствовать успешному внедрению новых технологий.

Третьим блоком Владимир Зайцев обозначил международное сотрудничество.

«Сейчас, когда многие страны ведут себя недружественно по отношению к нам и прекращают выполнение своих обязательств, в том числе и в области науки, мы переориентируемся на страны с достаточно хорошим технологическим развитием, готовые к сотрудничеству с нами. Думаю, в их число входят страны СНГ, ШОС (Шанхайская организация сотрудничества), БРИКС и, конечно, Беларусь», — поделился г-н Зайцев.

Эксперт рассказал, что Союзное государство разрабатывает концепцию программ, материалов и оборудования.

В этом процессе объединились учёные ГБУ «Корпорация развития Зеленограда» и специалисты из Беларуси.

Впрочем, несмотря на перечисленные векторы развития, в России мало стартапов и информационных кампаний, которые способны были бы популяризовать данное направление.

Взяться за науку

Первый проректор НИТУ МИСиС Сергей Салихов также считает, что нужно прорабатывать эти проблемы совместно и уделять больше внимания научно-технической стороне. Ведь аддитивные технологии, по его словам, нельзя представлять как простую печать изделий, поскольку количество научных задач и проблем в процессе воссоздания достаточно большое.

«О сегодняшнем дне говорят компании, которые внедряют; о завтрашнем дне — конструкторские бюро, а университеты и научные институты говорят и вовсе о послезавтрашнем. Отсутствие знаний в процессе создания новых рынков является тормозящим фактором. Я считаю, что преодоление этих барьеров — ключ к развитию технологий. Необходимо кооперироваться и в совместном движении вперёд отвечать на вызовы», — уверен г-н Салихов.

Чтобы не быть голословным, проректор сообщил, что НИТУ МИСиС совместно с государственной корпорацией «Росатом» готовит предложение по созданию передовой инженерной школы. Учреждение будет работать над тем, чтобы закрыть спектр задач, связанных с разработкой и внедрением аддитивных технологий.

3d изделие
Фото: freepik.com

Важные научные направления

Научно-технологическая работа достаточно обширна, а что касается аддитивных технологий, здесь тем более есть где разгуляться, размышляя о первоочередных задачах. Проректор НИТУ МИСиС вывел несколько научных направлений работы над технологиями и новыми материалами.

Первое направление был разработано совместно с госкорпорацией «Росатом» и компанией ООО «Русат». Оно включает в себя контроль процессов затвердевания и кристаллизации при аддитивной печати. Сергей Салихов утверждает, что специалисты добились повышения срока эксплуатации примерно в полтора раза больше традиционного. Вторым в очереди стало улучшение имеющихся и создание новых решений на основе сквозных моделей технологии производства жизненного цикла изделий.

Использование цифровых подходов сквозного контроля и цифровых двойников с формированием прогнозов эффективности — третье направление исследований. Кроме того, г-н Салихов выделил в качестве приоритетного и перспективного направления 3D-печать из биоматериалов.

Важный этап направления дорожной карты, которую взялся реализовать «Росатом», по словам г-жи Оспенниковой, — развитие центра компетенций.

На его базе будут проводить экспертизы и формировать экосреду для сообщества аддитивных технологий. В планах руководителя отраслевой ассоциации взяться за работу над полным циклом: от разработки материалов до изготовления деталей.

«Вся реализация дорожной карты будет способствовать научно-технической деятельности и разработке решений для преодоления отставания в области аддитивных технологий», — заявила Ольга Оспенникова.

Федеральные проекты

Со стороны государства запущены два федеральных проекта, которые должны помочь ускоренному решению современных вызовов.

Первый из них — программа «Молодые профессионалы», которая включает обязательное финансирование развития системы среднего и профессионального образования и техническое оснащение профильных организаций.

«На многих предприятиях нет 3D-принтеров и сканеров. Есть, конечно, случаи, когда инструменты аддитивной технологии присутствуют, но у специалистов не хватает навыков ими пользоваться. Поэтому они вынуждены обращаться за консультациями в инжиниринговые компании и конструкторские бюро», — уверяет г-н Калеев.

Проректор ФГБОУ ДПО института развития профессионального образования Вадим Иванченко выделил несколько тревожных вопросов, касающихся проекта. Во-первых, есть сложности с поиском и закупкой аддитивного оборудования. Раньше его поставляли из-за рубежа. Сейчас остаётся надеяться на отечественных производителей, которые не откажутся внедрить свои продукты в подготовительные учреждения. В текущем году, по словам г-на Иванченко, оснастят 900 мастерских, а в следующем году их количество увеличится, и так по нарастающей до 2030 года.

Вторая программа тоже создана для подготовки кадрового состава.

«Федеральный проект «Профессионалитет» — это новый, пилотный проект для нашего министерства и для всей страны. В этом году в нём участвуют 70 субъектов, то есть 70 образовательно-производственных кластеров уже организовано», — объяснил Вадим Иванченко.

Группа колледжей в кооперации с индустриальными партнёрами откроет условный кластер. Его первоочередной задачей станет анализ необходимого количества будущих специалистов. Следующий шаг — формирование программы с новыми подходами по подготовке сотрудников в нужные для заказчика сроки. В разработке учебных планов участвуют индустриальные компании, они же занимаются оснащением материально-технической базы колледжей.

Что уже сделано

Следуя логике экспертов, можно сказать, что современные вызовы объединяют гениальные умы России, и это должно принести свои плоды в будущем. Кроме того, помимо государственных дорожных карт и проектов, есть и реальные результаты этой работы.

Например, возьмём «Росатом». Кооперационная цепочка компании включает около 15 предприятий, каждое из которых специализируется на своём направлении. Генеральный директор компании «РусаТ» Илья Кавелашвили поделился: сейчас разрабатывают линейку 3D-принтеров с полями построения в 300 и 600 мм. Образец с меньшим столом в этом году уже отправится к заказчику. Что касается принтера с полем построения 600 мм, то изготовлено уже два опытных образца, которые прошли пусконаладку. Оборудование с этого года будет укомплектовано лазерами, разработанными специалистами «Росатома».

Сырьё для принтеров, а точнее, металлические порошки, тоже производят самостоятельно на базе «ЦентроТех» с помощью установки «Капля».

Материал получают из алюминиевых и медных сплавов, нержавеющей и высоколегированной сталей. В будущем году компания планирует поставить на Чепецком механическом заводе атомизатор для получения титанового порошка.

Кроме того, функционируют уже три Центра аддитивных технологий, где печатают изделия.

«Реверс-инжиниринг начал пользоваться большим спросом в конце февраля. Тогда мы организовали в «Росатоме» горячую линию, где любой специалист может задать вопросы, связанные с импортозамещением, а мы поможем их решить. Сейчас по этой линии мы активно взаимодействуем с другими предприятиями», — сообщил г-н Кавелашвили.

Помощь на перспективу

Опираясь на мнения экспертов, можно надеяться, что всё-таки неспроста текущее десятилетие идёт под знаменем науки и технологий. Прошло всего несколько месяцев с введения санкций, и на первый взгляд проделана титаническая работа: в России разрабатывают оборудование, создают собственные материалы, уже медленно, но верно начинает развиваться обратное проектирование. Если не случится нового форс-мажора и государственная поддержка даст свои результаты, вероятно, вскоре наша промышленность сможет не опираться на импорт.

Но сейчас, несмотря на продуктивное начало, даже руководитель компании «РусаТ», которая совместно с «Ростех» реализует более 30 проектов в сегменте реверс-инжиниринга, признаёт: этих усилий всё ещё недостаточно.

Текст: Анастасия Семёнова

Сказано

«Реверс-инжиниринг помогает повторить объект и сделать его лучше: производительнее, надёжнее, функциональнее. И, что важно, — дешевле и быстрее.

Обратный инжиниринг дешевле уникального проектирования в три раза и более в зависимости от сложности объекта проектирования. Нет необходимости в большом количестве расчётов и сложных испытаний. Гораздо больше шансов сразу получить готовое изделие, ведь все приводы, двигатели и иные детали уже подобраны», — говорит генеральный директор Инжиниринговой компании «Комплекс КАД» Дмитрий Калеев.

По словам генерального директора ГБУ города Москвы «Корпорация развитие Зеленограда» Владимира Зайцева, помимо кадровой проблемы, в отрасли присутствует ещё и определённая настороженность по отношению к отечественному оборудованию, в том числе из-за пробелов в его сервисном обслуживании.

Этот материал опубликован в журнале
Промышленные страницы №4, 2022.
Смотреть другие статьи номера
Автоматизация
Рекомендуем
Подпишитесь на дайджест «Промышленные страницы»
Ежемесячная рассылка для специалистов отрасли
Популярное на сайте
Бизнес-кейсы
Индустрия 4.0